峰谷电地区蓄热电锅炉供暖方式经济性分析

峰谷电地区蓄热电锅炉供暖方式经济性分析

摘要目前我国北方大多数城市仍以分散式小锅炉供热为主,且该地区通常较难以进行集中供热,如何在减少污染的同时,综合考虑能源、经济、环境三方面的关系是提出采用电蓄热锅炉供暖的前提。以某小区为例进行分析。

关键词电锅炉;蓄热;供暖

现阶段,我国城市能源供应结构和供热方式日益多元化和多样化,一般来说,供热可分为集中式、分布式和分散式等多种方式。不同的能源种类、价格及其供热系统形式使得各种供热方式在能源、经济和环境三方面互有优势。我国北方大部分地区供热采暖一直以燃煤为主,烟尘和二氧化硫是构成我国大气污染的主要因素。据统计,当今全球空气污染最严重的10大城市中,中国就占有5位。目前,部分城市实施分时电价政策,在此条件下可应用电蓄能技术的应用,如蓄冷式空调系统和蓄热式电锅炉供热系统,是缓解电网峰谷差矛盾的有效手段。

近年来,蓄能技术已在我国空调领域得到强劲的发展与推广,最常见的是冰蓄冷和水蓄热系统。本文介绍在中小型建筑物中采用电锅炉加水蓄热方式作为系统热源,以此作为减少环境污染、降低能源消耗,同时利用夜间低谷电,减轻白天电网负荷,真正实现“绿色”供暖的一个途径。

1蓄热电锅炉

自储能电锅炉是一种新型的电储热系统。采用高密度铁基合金作为储热材料,将加热、储热、取热、换热及控能功能组合在一台无压的一体化结构内。与其它类型储能电锅炉相比较,它具有占地面积小,系统热效率高,便于操作,性能稳定,安全性高及运行费用低等特点。

蓄热电锅炉主要利用峰—谷电价价差进行供热,即在谷电时供热和蓄热,峰电时利用蓄热的能量供热,从而可以降低成本。其主要优势如下:1)自动化程度高,可根据室外温度变化调节采暖供水温度,运行合理,节约能源消耗。2)运行安全可靠,具有过温、过压、过流、短路、断水、缺相等六重自动保护功能,实现了机电一体化。3)无噪音、无污染、占地少(锅炉本体体积小,设备布置紧凑,不需要烟囱和燃料堆放地,锅炉房可建在地下)。4)热效率高,运行费用较低,可充分利用低谷电或增加夜晚用电负荷。5)操作方便,值班人员劳动强度小,节约人工费用。6)适用范围广,可满足各种环境及条件的要求,可满足宾馆、饭店、机关、学校、厂房、住宅等多种取暖方式和生活热水的需要。

2电蓄热系统方案

1)供热需求计算。以某小区为例,建筑面积约35000m2,通过分析计算,其尖峰热负荷为2800Kw。2)电锅炉。本工程采暖系统选用2台1260kW的电热水锅炉用于蓄热与供热,每日夜间00:00-8:00的电力低谷时段内,电锅炉在供热的同时蓄

热,蓄得的热量存储在蓄热槽中。3)采暖储热装置。储热装置放置在室内,共设置2个钢制常温蓄热罐,每个蓄热罐的体积为100m3。设计日系统的储热水温为92℃,用热至55℃,可利用温差为37℃,系统的总蓄热容量为18690kWh。在白天蓄热水放热供热的全过程中,流经储热装置的热水经板式换热器换热、自控系统控制后,向末端系统提供稳定的约60℃的热水,满足采暖系统的要求。4)设备购置。系统设备配置如下:2台1260kw蓄热电热机组、3台4kw蓄热水泵、2只100m3蓄热罐、两台采暖板换、3台供热水泵、1套软水处理装置、1套自控系统,共需投资142.4万元。5)运行策略如下:

①主机制热水同时供热模式(00:00~8:00):这期间电热水机组开机制热水同时供热,使得制热量达到8680Kwh,制得热水储存在储热装置中。

②主机与热水联合供热模式(8:00~9:00,13:00~14:00,18:00~20:00)在这期间,主要空调负荷还是由蓄热水提供,不足部分由主机提供。

③主机单独供热模式(9:00~10:00,14:00~18:00,20:00~24:00):在这期间,空调负荷由电热水机组单独提供。

④蓄热水单独供热模式(10:00~13:00):在这期间,空调负荷由蓄热水单独提供,以节省运行费用。

6)采暖电蓄热系统方案年运行维护费(冬季,按90天计)。(0.748元/Kwh×2565Kw×13h×0.8+0.309元/Kwh×2565Kw×8h)×10天+(0.748元/Kwh×2565Kw×11h×0.65+0.309元/Kwh×2565Kw×8h)×45天+(0.748元/Kwh×2565Kw×9h×0.4+0.309元/Kwh×2565Kw×8h)×25天+0.309元/Kwh×2565Kw×8h×10天=1512704元

采暖电蓄热系统年运行费用:1512704元。

3总结

电锅炉蓄热采暖是一种经济效益和社会效益都较好的采暖形式,不仅能够解决污染问题,提高供热质量,而且利用低谷电,降低了运行成本,提高了电网效率,起到了“移峰填谷”的作用。因此,在一些对环境要求高的地区和城市中心,可以用蓄热电锅炉采暖代替燃煤锅炉采暖。

参考文献

[1]贺平,孙刚.供热工程:第三版[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.

[2]马达,黄鑫,王清勤,等.水蓄热电锅炉作为中小型空调系统热源的应用[J].北京节能,2000,5.